- 化学平衡
- 共20016题
A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中C、F分别是同一主族元素,A、F两种元素的原子核中质子数之和比C、D两种元素原子核中质子数之和少2,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍。又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数。请回答:
(1)1 mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物反应生成两种盐和水,完全反应后消耗后者的物质的量为_______________。
(2)A、C、F间可以形成甲、乙两种负一价双原子阴离子,甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为____________________;
(3)科学研究证明:化学反应热只与始终态有关,与过程无关。单质B的燃烧热为a kJ/mol。由B、C二种元素组成的化合物BC 14g完全燃烧放出热量b kJ,写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式:_______________;
(4)工业上在高温的条件下,可以用A2C与BC反应制取单质A2。在等体积的I、II两个密闭容器中分别充入1 molA2C和1mol BC、2 mol A2C和2 mol BC。一定条件下,充分反应后分别达到平衡(两容器温度相等)。下列说法正确的是____________。
A.达到平衡所需要的时间:I>II
B.达到平衡后A2C的转化率:I=II
C.达到平衡后BC的物质的量:I>II
D.达到平衡后A2的体积分数:I
(5)用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成化合物的溶液中构成电池,则电池负极反应式为_______________ 。
正确答案
(1)8 mol
(2)HS-+OH-=S2-+H2O
(3)C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g) △H= -(a-2b) kJ/mol
(4)AB
(5)2Al+8OH- -6e-=2AlO2-+4H2O
T℃时,有甲.乙两个密闭容器,甲容器的体积为1L,乙容器的体积为2L,分别向甲、乙两容器中加入
6mol A和3mol B,发生反应如下: 3A(g)+b B(g)3C(g)+2D(g),(b为3的正整数) 。
4min后甲容器内的反应达到平衡,A的浓度为2.4mol/L,B的浓度为1.8mol/L;t min后乙容器内的反应达到平衡,B的浓度为0.8mol/L。根据题给的信息回答下列问题:
(1)甲容器中反应的平均速率(B)=______________。
(2)在温度T℃时,该反应的化学平衡常数为__________________。 由下表数据可知该反应为______________(填“吸热”“放热”)反应。化学平衡常数K和温度t的关系如下表
(3)T℃时,在另一个体积与乙相同的丙容器中,为了达到平衡时B的浓度仍然为0.8mol/L,起始时,向丙容器中加入C、D的物质的量分别为3mol、2mol,则还需加入A、B的物质的量分别是___________、
___________。
正确答案
(1)0.3mol/(L·min)
(2)10.8;吸热
(3)3mol;2mol
在实验室中做如下实验:一定条件下,在容积为2.0L的恒容密闭容器中,发生如下反应:
2A(g)+B(g)2C(g);△H =QkJ/mol
(1)若A、B起始物质的量均为零,通入C的物质的量(mol)随反应时间(min)的变化情况如下表
根据上表数据,完成下列填空:
①在实验1中反应在10至20min内反应的平均速率Vc=______mol/(L·min);实验2中采取的措施是________;实验3中n3_____1.0 mol(填“>、=、<”)。
②比较实验4和实验1,可推测该反应中Q________0(填“>、=、<”),理由是____________________________
(2)在另一反应过程中A(g)、B(g)、C(g)物质的量变化如图所示,根据图中所示判断下列说法正确的_____________
a.10~15 min可能是升高了温度
b.10~15 min可能是加入了催化剂
c.20 min时可能是缩小了容器体积
d.20 min时可能是增加了B的量
(3)一定条件下,向上述容器中通入5molA (g)和3molB(g),此时容器的压强为P(始)。反应进行并达到平衡后,测得容器内气体压强为P(始)的7/8 。若相同条件下,向上述容器中分别通入a molA(g)、b molB(g)、c molC(g),欲使达到新平衡时容器内气体压强仍为P(始)的7/8 。 ①a、b、c必须满足的关系是_______、________(一个用a、c表示,另一个用b、c表示)
②欲使起始时反应表现为向正反应方向进行,则a的取值范围是______________。
正确答案
(1)① v(c) =0.0065mol/(L·min ) ;使用催化剂; >;②<;温度越低,C的平衡浓度升高,说明正反应放热
(2)abd
(3)①a-c=5;b ─c/2=3; ②3 <a ≤5。
已知A、B、C是第二周期的非金属元素,其原子序数依次增大,且它们之间可以形成AC和BC以及AC2和BC2分子,D元素是一种短周期元素,它与A、B、C可分别形成电子总数相等的三种分子。
请填空:
(1)写出A、B、C、D对应的元素符号:A________、B________、C________、D________。
(2)写出工业生产中BD3与氧气反应的化学方程式: _________________________。
(3)你认为B、C、D元素形成的化合物之间________(填“能”或“不能”)发生下面的反应BC+BD3→DBC2+D2C,得出上面结论的理由是_________________________。
(4)Ⅰ.恒温恒压下,在一体积可变的密闭容器中发生下列反应:4AC(g)+2BC2(g) 4AC2(g)+B2(g)在上述条件下,向容器中充入AC和BC2各1 mol达平衡时,生成AC2和B2共a mol,则AC的转化率是________(用含a的代数式表示)。
Ⅱ.若维持温度不变,在一个与Ⅰ反应前的起始体积相同,容积固定的密闭容器中发生Ⅰ中所述的化学反应,开始时仍向容器中充入AC和BC2各1 mol,达平衡时生成AC2和B2共b mol,将b与Ⅰ中的a进行比较,则a________b(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。
正确答案
(1)C;N;O;H
(2)4NH3+5O24NO+6H2O
(3)不能;反应中只有N元素化合价的升高,而没有元素化合价的降低
(4)Ⅰ:80a% ;Ⅱ:>
Ⅰ.体积为5L的恒温、恒容密闭容器甲起始投入2mol N2 3mol H2经过10s达平衡,测得平衡时NH3的物质的量为0.8mol.
Ⅱ.容器乙起始投入a mol N2,b mol H2,维持恒温、恒压到平衡,测得平衡时NH3的物质的量为1.2mol.两平衡温度相同、相同组分的体积分数都相同.
(1)容器甲10s 内用H2表示的平均反应速率v(H2)=______,达平衡时N2的转化率=______.
(2)下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态?______
A.容器乙的气体密度不再变化 B.氢元素的质量不再变化
C.氮气的生成速率等于氨气的消耗速率 D.断裂1molN≡N键同时断裂6mol N-H键
(3)达平衡时甲容器的压强______ 乙容器的压强(填“等于”、“大于”或“小于”).
(4)a=______mol,b=______mol.
(5)达平衡时乙容器的体积为______L.
(6)起始时容器乙是容器甲压强的______倍.
正确答案
(1)v(NH3)==
=0.016mol/(L•s)
v(H2)=v(NH3)=
×0.016mol/(L•s)=0.024 mol/(L•s)
α(N2)=×100%=20%
故答案为:0.024 mol/(L•s) 20%
(2)A:恒温、恒压下对于反应 N2+3H2=2NH3,气体的物质的量发生变化,容器乙的体积亦随之变化,反应混合物的总质量不变.当容器乙的气体密度不再变化,说明容器乙的体积不再变化,反应到达平衡状态.故A对.
B:氢元素的质量自始至终都不发生变化,不能说明到达平衡状态.故B错.
C:利用速率相等判断是否到达平衡状态,是指同一物质的生成速率与消耗速率相等,氨气的消耗说明氮气生成,方向一致,不能说明到达平衡状态.故C错.
D:反应断裂1mol N≡N键同时要生成6molN-H键,断裂N-H键与生成N-H键的量相等,到达平衡状态.故D对.
故选:A D
(3)根据理想气体状态方程:PV=nRT,得P=RT,由两平衡温度相同、相同组分的体积分数都相同,得
相同,T相同,所以得出P相同.
所以本题答案为:相等
(4)I中:N2 +3H2 =2NH3
开始 2mol 3mol 0mol
变化 0.4mol 1.2mol 0.8mol
平衡 1.6mol 1.8mol 0.8mol
平衡时N2体积分数:=
平衡时H2体积分数:=
平衡时NH3体积分数:1--
=
II中:容器乙中反应混合物总物质的量为:n总=1.2mol÷=6.3mol
N2 +3H2 ═2NH3
开始 amol bmol 0mol
变化 0.6mol 1.8mol 1.2mol
平衡 (a-0.6)mol (b-1.8)mol 1.2mol
所以:(a-0.6)mol=6.3mol× 得a=3
(b-1.8)mol=6.3mol× 得b=4.5
故答案为:3 4.5
(5)I中平衡时N2浓度:c(N2)=
I中平衡时H2浓度:c(H2)=
I中平衡时NH3浓度:c(NH3)=
该温度下平衡常数kc==
,平衡常数只受温度影响,温度相同平衡常数相等.
令达平衡时乙容器的体积为VL,则:=
,得V=7.5
故答案为:7.5
(6)令起始时容器甲压强为p,起始时容器乙压强p′,由理想气体状态方程PV=nRT得:
p×5=5RT,p′×7.5=6.3RT.所以p′=0.84p
故答案为:0.84
向体积为2 L的固定容积密闭容器中通入3molX气体,在一定温度下发生如下反应: 2X(g)Y(g)+3Z(g)
(1)经5min 后反应达到平衡 , 此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍, 则用Y表示的速率为_________________ mol/(L·min)。
(2)若向达到(1)的平衡体系中充入氦气,则平衡向____________ (填"左"或"右"或"不)移动。
(3)若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX气体 , 则平衡后X 的转化率______________________ (填“大于”或“等于”或“小于”)(1)的平衡中X的转化率。
(4)若保持温度和体积不变,起始时加入X、Y、Z 物质的量分别为a mol、b mol、c mol, 达到平衡时仍与(1)的平衡等效,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围应该为_________________________ 。
正确答案
(1) 0.03
(2) 不
(3)小于
(4) 0.9
在某个容积为2.0 L的密闭容器中,在T℃时按下图甲所示发生反应:mA(g)+nB(g) pD(g)+qE(s),△H>0(m、n、p、q为最简整数比)。
(1)图甲所示,反应开始至达到平衡时,用D表示的平均反应速率为___ mol·L-1·min-1。
(2)T℃时该反应的化学平衡常数K的数值为____。
(3)反应达到平衡后,第6 min时:
①若升高温度,D的物质的量变化曲线最可能的是____(用图乙中的a~c的编号作答);
②若在6 min时仍为原平衡,此时将容器的容积压缩为原来的一半。请在图丙中画出6 min后B 浓度的变化曲线。
(4)在T℃时,相同容器中,若反应开始时按以下方式加入各物质,达到平衡后,A的物质的量浓度与原来相同。下列各项中,符合要求的有____。
A.0.4 mol A+0.7 mol B+0.9 mol D+0.3 mol E
B.0.6 mol A+0.8 mol B+0.6 mol D+0.5 mol E
C.1.5 mol D+0.5 mol E
D.0.5 mol A+0.5 mol B+1.2 mol D+0.4 mol E
(5)根据化学反应速率与化学平衡理论,联系化工生产实际,你认为下列说法不正确的是_________
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率
C.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
D.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法
E.正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益
正确答案
(1)0.1
(2)0. 75
(3)①a
②
(4)A、B
(5)B、D
一定条件下向容积为20 L的密闭容器中充入1 mol NO2气体,发生反应2NO2N2O4。反应中测得相关数据如下表所示:
(1)此条件下该反应的化学平衡常数Kc=________。(填表达式)
(2)在50 min末,向容器中加入2/3mol NO2,若要保持平衡不发生移动,则应加入N2O4_______mol。
(3)若保持容器体积不发生变化,升高温度,则可得如图图像,据此判断该反应ΔH________0(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)若在体积不变的情况下,开始充入0.5 mol N2O4,则达到新平衡时N2O4的转化率α=________。
正确答案
(1)“略”
(2)8/3mol
(3)小于
(4)33.3%
在一定温度下将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),2分钟末反应达到平衡状态,生成了0.8 mol D,请填写下面空白。
(1)用D表示的平均反应速率为______A的转化率为______。
(2)如果缩小容器容积(温度不变),则平衡体系中混合气体的密度____(填“增大”、 “减少”或“不变”)。
(3)若开始时只加C和D各4/3mol,要使平衡时各物质的质量分数与原平衡相等,则还应加入_____ mol
B物质。
(4)若向原平衡体系再投入1 mol A和1 mol B,平衡_____(填“右移、左移或不移”)。
正确答案
(1)0.2mol·L-1·min-1;60%
(2)增大
(3)4/3
(4)右移
已知2X2(g)+Y2(g) 2Z(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0),在一个容积固定的容器中加入2mol X2和1mol Y2 , 在500℃时充分反应达平衡后Z的浓度为W mol·L-1,放出热量b kJ。
(1)此反应平衡常数表达式为_________________;若将温度降低到300℃,则反应平衡常数将___________(填增大、减少或不变)。
(2) 若原来容器中只加入2mol Z,500℃充分反应达平衡后,吸收热量c kJ,则Z浓度_______Wmol·L-1(填“>”、“<”或“=”),a、b、c之间满足关系___________(用代数式表示)。
(3) 能说明反应已达平衡状态的是___________________。
A. 浓度c(Z)=2c(Y2)
B. 容器内压强保持不变
C. v逆(X2)=2v正(Y2)
D. 容器内的密度保持不变
(4) 若将上述容器改为恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2mol X2和1mol Y2达到平衡后,Y2的转化率将_____(填“变大”、“变小”或“不变”) 。
正确答案
(1)K= ; 增大
(2)= ; a = b + c
(3)BC
(4)变大
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